复合环形气瓶爆裂原因分析

摘要 复合环形气瓶爆破压力58 MPa，未满足60 MPa设计指标。气瓶水压爆破试验前依次经强度试验、气密性检查和疲劳试验。气瓶外层缠绕芳纶纤维，内衬为TC4钛合金超塑成形后激光焊接。运用多种分析手段开展内衬裂纹及断口的宏微观形貌分析、特征微区化学成分测定、焊缝金相组织检查。结果发现：在内衬内焊缝收弧焊趾部位存在裂纹源，裂纹源由数个微氧化脆性准解理小平面组成，源区与瞬断过渡区有疲劳条带特征。分析表明，裂纹源形成于焊接过程，在疲劳试验中发生疲劳扩展，而后爆破试验因裂纹前端应力强度因子达到临界值而发生失稳爆裂，裂纹性质为氢脆裂纹，属焊接气体保护不充分引起的环境吸氢